Современные технологий в диагностике инфекций

Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — Корнышев Н. П.

The method of polymerase chain reaction (PCR) plays an important role in the diagnostics of infective diseases. The author considers the urgent task to increase the effectiveness of PCR-laboratory work by means of calculating techniques. The suggested informative technology gives the possibility to automate a number of routine operations practically in all stages of manufacturing process in PCR-laboratory. Метод полимеразной цепной реакции (ПЦР) занимает важное место в диагностике инфекционных заболеваний. Автором рассматривается актуальная задача повышения эффективности работы ПЦР-лаборатории за счет применения средств вычислительной техники. Предложенная информационная технология предусматривает возможность автоматизации ряда рутинных операций практически на всех стадиях производственного процесса в ПЦР-лаборатории.

Похожие темы научных работ по компьютерным и информационным наукам , автор научной работы — Корнышев Н. П.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ДИАГНОСТИКЕ ИНФЕКЦИОННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ МЕТОДОМ ПЦР

The method of polymerase chain reaction (PCR) plays an important role in the diagnostics of infective diseases. The author considers the urgent task to increase the effectiveness of PCR-laboratory work by means of calculating techniques. The suggested informative technology gives the possibility to automate a number of routine operations practically in all stages of manufacturing process in PCR-laboratory.

Метод полимеразной цепной реакции (ПЦР) в настоящее время широко используется в диагностической практике, в частности при диагностике инфекционных заболеваний [1]. В диагностических ПЦР-лабораториях при большом потоке пациентов требуются значительные трудозатраты для заполнения текущего журнала входными данными. Опыт работы ведущих диагностических центров Москвы показывает, что ежедневно необходимо вручную обрабатывать сведения о 300-500 пациентах, каждый из которых диагностируется на 310 инфекций, и в зависимости от количества и разнородности диагностируемых инфекций распределять клинические материалы в гелях. Диагностика производится в основном непосредственно визуально.

Сокращение трудозатрат путем автоматизации процессов регистрации пациентов и результатов исследований, учета дорогостоящих клинических материалов и их распределения в гелях является весьма актуальной задачей, которая может быть успешно решена при использовании телевизионно-вычислительных методов обработки изображений в сочетании с методами организации баз данных.

Рассмотрим производственный процесс в автоматизированной ПЦР-лаборатории, который можно условно разделить на следующие составные части:

1. Ввод в ЭВМ данных о пациентах.

2. Создание оптимальной виртуальной модели распределения клинических материалов в гелях для пациентов на текущий день работы лаборатории.

3. Проведение ПЦР и электрофореза в соответствии с виртуальной моделью.

4. Регистрация изображений гелей с люминесцирующими ПЦР-продуктами.

5. Автоматизированная диагностика по телевизионным изображениям гелей.

6. Выдача результатов и их сохранение в базе данных.

7. Сортировка и поиск при анализе работы ПЦР-лаборатории.

На первом этапе в ЭВМ вводятся основные и дополнительные данные о пациентах на текущий день работы лаборатории. К основным данным относятся порядковый номер пациента, его Ф. И. О., перечень диагностируемых инфекций, дата, идентификационный номер пробирки. К дополнительным относятся Ф.И.О. врача, наименование организации и т. п.

Введенная информация в табличной форме заносится в базу данных. В массиве исходной таблицы строки содержат информацию, идентифицирующую пациента (порядковый номер пациента, Ф. И. О., идентификационный номер пробирки, наименование организации), а столбцы — информацию о диагностируемых инфекциях.

Ф.И.О | N п. | N п/п | Хлам | М.г. | М.г. | Ур- 1 Гер. | ЦМВ | Гон. 1 Гар. | Три. 1 Стр. | Кан.

В Иванов 21 1 ? ? 7 7 7 ? 7

В петров 43 2 $ ? ? ? ? ? 7

Н сидоров 23 3 7 7 7

В козлов 45 4 ? '? 7 7 7 7 7 7 7 7

В орлов 78 5 7 7 7 7 7

В Николаев 65 6 ? ? 7 7 7 7

I У васильев 35 7 ? ? ? ? ? ?

Рис.1. Пример диалога для ввода пробы

На втором этапе, исходя из имеющейся системы ограничений: количества лунок в геле, номенклатуры тест-систем, номенклатуры диагностируемых инфекций для каждого отдельного пациента и т.п., производится распределение клинических материалов и создание виртуальных моделей гелей. Алгоритм распределения может быть основан на последовательных просмотрах исходного массива таблицы с выбором из него данных по определенным условиям, например, пробы распределяются в порядке убывания их количеств для различных типов инфекций. Алгоритм распределения может быть более сложным при необходимости одновременного распределения в геле лунок с так называемыми мультиплексными тест-системами, с помощью которых в одну лунку закладывается набор для одновременного тестирования нескольких инфекций.

На третьем этапе в соответствии с виртуальной моделью распределяются клинические материалы в реальных гелях и проводится электрофорез. Соответствие реальных гелей виртуальным моделям является непременным условием для последующей автоматизированной диагностики по их изображениям, поскольку последняя предполагает установление взаимно-однозначного соответствия между изображениями люминесцирующих фрагментов и идентификационными данными пациентов.

? Параметры конструктора гелей

Число лунок в геле | д ^

Совмещение лунок в одном геле

№ мульти лунки различных типов 17 мультилунки и одиночные лунки 17 одиночные лунки различных типов

Г Герпеса (HSV1,2) 5

Г Стрептококка (Str. pyogenes) 5

Г Микоплазмоза (М. genitalium) 4

Г Цитомегалии (CMV hominis) 4

Г Уреаплазмоза (U. urealiticum) 3

ОеИ I € I і І ЯІ -vv | -V І Й

ШШ2 8-82 S3 8-83 034 8-8 3 S5 8-83 116 8-84

Ур. | Гер. | ЦМВ | Гон. І Гар. | Три. | Стр.- | Кан. | HP. I HP.

•V- -V* -V* -V* -V* •V* -V- *v* -v- *v* -v-•V* *v* -V* *V* -v- *V* -v* *v* -v-

Рис.2. Пример конструктора гелей и виртуальной модели

На четвертом этапе производится регистрация с помощью телевизионной спектральной системы изображений гелей, содержащих люминесцирующие ПЦР-продукты. Изображения запоминаются в отдельных файлах или специальной базе данных изображений с именами, соответствующими их виртуальной модели.

На пятом этапе необходимо установить взаимно-однозначное соответствие между изображениями гелей и идентификационными данными пациентов, содержащимися в базе данных. Взаимосвязи устанавливаются в процессе диагностики. Последовательность действий врача при автоматизированной диагностике инфекций сводится к следующим операциям:

Рис.3. Пример окна для автоматизированной диагностики по изображениям гелей

1) указывается гель из набора виртуальных моделей;

2) открывается файл изображения, соответствующий выбранной виртуальной модели;

3) нумеруются дорожки геля по методу построения профилограмм, описанному в [2];

4) производится указание дорожек геля, содержащих положительные пробы;

5) неуказанные дорожки идентифицируются как содержащие отрицательные пробы.

Рассмотренных операций оказывается достаточно, чтобы установить взаимнооднозначное соответствие между разметкой изображения геля, его виртуальной моделью и идентификационными данными пациентов.

На шестом этапе производится выдача результатов для каждого пациента в отдельности по выбранной форме, в соответствующие графы которой заносятся данные пациента и данные диагностики (положительный или отрицательный диагноз).

Рис.4. Пример оформления результатов исследований в виде карточки пациента

Результаты диагностики сохраняются в базе данных, которая может быть использована при необходимости для сортировки и поиска по определенным критериям отбора при анализе деятельности ПЦР-лаборатории за отчетный период.

1. Предлагаемая информационная технология охватывает практически все стадии производственного процесса в ПЦР-лаборатории: прием анализов, подготовку проб, электрофорез, регистрацию результатов электрофореза, диагностику, выдачу заключений, статистическую обработку и подготовку отчетов о работе лаборатории.

2. Предлагаемая информационная технология позволяет снизить трудозатраты на проведение исследований, уменьшить количество субъективных ошибок, сократить расход реактивов.

3. Эффективность применения рассмотренной технологии существенно повышается при большом потоке пациентов.

1. Полимеразная цепная реакция в диагностике и контроле лечения инфекционных заболеваний: Сб. трудов НИИ физико-химической медицины / Под ред. акад. РАМН Ю. М. Лопухина. М., 1998. 167 с.

Инфекционные болезни – многочисленная категория заболеваний, объединенных общим происхождением: все они вызваны болезнетворными микроорганизмами, то есть вирусами, бактериями или простейшими.

Своевременная диагностика инфекционных болезней необходима для назначения правильного лечения. Все инфекционные болезни можно разделить на группы по локализации заболевания и по характеру возбудителя болезни.

По локализации заболевания инфекционные болезни делят на болезни наружных покровов, инфекции дыхательных путей, кишечные инфекции, инфекционные болезни кровеносной системы, инфекции с различными механизмами передачи.

По характеру возбудителя инфекционные болезни делят на бактериальные, вирусные, грибковые, протозойные (вызванные простейшими организмами), прионные (вызываются особым классом белков – прионов, не имеющих нуклеиновых кислот и вызывающих тяжелые патологии центральной нервной системы).

Диагностика инфекционных заболеваний проводится с использованием следующих методов:

1. Клинический метод, или симптоматическая диагностика. Опрос и осмотр пациента позволяют выявить симптомы заболевания и определить круг возможных инфекционных болезней.
2. Объективное обследование пациента: наличие и характер сыпи, состояние слизистых, языка, лимфатических узлов.
3. Эпидемиологический метод (анамнестический). Сбор сведений о пребывании в эндемичном очаге, контактах с инфекционными больными, употреблении зараженной пищи, о профилактических прививках и др.
4. Лабораторные методы диагностики инфекционных заболеваний.

Именно лабораторная диагностика играет решающую роль в постановке диагноза инфекционного заболевания, поэтому на лабораторных методах диагностики инфекций стоит остановиться подробнее.

Все методы лабораторной диагностики инфекционных болезней разделяют на две группы – неспецифические или общие (например, общие анализы крови и мочи, рентгенография органов грудной клетки) и специфические (специальные), применяемые для подтверждения предполагаемого диагноза инфекционной болезни и оценки тяжести заболевания.

Специфические методы исследования позволяют обнаружить в материале от больного возбудителя инфекционного заболевания, или его антиген, или антитела к нему. Все методы специфической диагностики разделяют на группы.

1. Микроскопический метод. Материал от больного исследуют под микроскопом. Этот метод имеет решающее значение при диагностике гельминтозов и протозойных заболеваний (малярия, амебиаз, лямблиоз и др.).

2. Бактериологический метод. Материал от больного высевают на искусственную питательную среду и получаю культуру возбудителя с последующей его идентификацией. Вирусологический метод требует живых питательных сред (куриный эмбрион, культура тканей), сложен и поэтому используется только в крупных лабораториях.

3. Биологический метод основывается на заражении лабораторных животных материалом от больного. Затем из лабораторных животных выделяют чистую культуру возбудителя (бруцеллез, чума, туляремия, сибирская язва) или проводят на животных реакцию нейтрализации (ботулизм, столбняк).

4. Аллергический метод основан на обнаружении специфической сенсибилизации организма к определенному антигену. Накожно или, чаще, внутрикожно в организм больного вводится определенный антиген. У больного, сенсибилизированного к данному виду микроба, на месте введения специфического аллергена через 24-48 ч. развивается воспалительная реакция (положительная проба). Примером могут служить положительные внутрикожные реакции на тулярин (туляремия), туберкулин (туберкулез), бруцеллин (бруцеллез, проба Бюрне), токсоплазмин (токсоплазмоз).

5. Серологический метод обнаруживает в материале от больного антигены возбудителя или антитела к ним. Метод основывается на иммунологической реакции антиген-антитело. Этот метод имеет ведущее значение при диагностике вирусных инфекций.

Антиген (АГ) возбудителя выявляют в испражнениях, сыворотке крови, ликворе, слюне и другом биологическом материале, полученном от больного. Реакции основаны на применении специальных диагностических препаратов (диагностикумов), представляющих собой носитель (лиофилизированный стафилококк, латексные частицы, эритроциты) с фиксированной на нём высокоактивной сывороткой против того или иного АГ возбудителя. Реакции высокоспецифичны и могут быть использованы как методы экспресс-диагностики в ранние сроки болезни.

Антитела (AT) в цельной сыворотке крови или её фракциях, содержащих иммуноглобулины различных классов, можно обнаружить с помощью многих специфических лабораторных методов. Наиболее популярен иммуноферментный анализ (ИФА). Исследования проводят с заведомо известными АГ.

Традиционные иммунодиагностические методы, используемые для серологической диагностики острой фазы вирусных, бактериальных и паразитарных инфекций, имеют ряд ограничений. Часто невозможно провести четкую дифференциацию между первичной инфекцией, реинфекцией или обострением инфекционного процесса, особенно при серодиагностике инфекций с нетипичной динамикой антителообразования, когда наличие иммуноглобулинов класса М (IgМ) не является достоверным и достаточным признаком для дифференциации стадий заболевания. Определение IgМ, как показателя первичной инфекции, в ряде случаев утратило свое значение, так как было доказано, что их можно выявить в сыворотке периферической крови спустя месяцы или даже годы после наступления сероконверсии (так называемые хронические IgМ). Кроме того, выявление IgМ может дать ложнопозитивные результаты, например, вследствие вторичной инфекции (экзогенная реинфекция или эндогенная реактивация инфекции). Было показано, что специфические IgА также могут присутствовать в сыворотке периферической крови через 2-3,5 года с момента зарегистрированной сероконверсии. Серологическая диагностика, основанная на определении титра специфических иммуноглобулинов класса G (IgG) может быть полезной при дифференциации активного периода болезни от перенесенной в прошлом и уже неактивной инфекции. Однако этот метод имеет ряд ограничений:

• - не позволяет дифференцировать первичную и реинфекцию;
• - у пациентов с реактивацией хронического процесса не всегда наблюдается достоверный рост уровня IgG;

Для того, чтобы установить точный момент инфицирования и разграничивать первичную, реинфекцию или реактивацию инфекционного процесса, в 1988г. был предложен тест на определение авидности IgG антител.

Первичный иммунный ответ на ранее невстречаемые организмом антигены начинается с продукции иммуноглобулинов класса М. Специфические IgG появляются позже. При первичном иммунном ответе они сменяют ранние антитела IgМ и накапливаются в организме в больших количествах.

Уровень авидности пропорционален дозе и природе антигена, а также индивидуальному уровню соматических мутаций. Низкие дозы антигена приводят к более быстрому возрастанию авидности, а высокие дозы - к более медленному. Таким образом, низкоавидные антитела продуцируются в течение первой стадии инфекции, когда содержание антигенов обычно высокое.

6. ПЦР-диагностика.

В настоящее время наиболее быстро развивается так называемая диагностика методом полимеразной цепной реакции (ПЦР). Это изящный метод, имитирующий естественную репликацию ДНК и позволяющий обнаружить единственную специфическую молекулу ДНК в присутствии миллионов других молекул. Суть метода заключается в многократном копировании (амплификации) в пробирке определенных участков ДНК в процессе повторяющихся температурных циклов. На каждом цикле амплификации синтезированные ранее фрагменты вновь копируются ДНК-полимеразой. Благодаря этому происходит многократное увеличение количества специфических фрагментов ДНК, что значительно упрощает дальнейший анализ. В отличии от ИФА, который широко используется для диагностики инфекционных заболеваний, ДНК- диагностика позволяет определить непосредственно возбудителя заболевания.

Кроме того, для оценки количества ДНК-мишени, в реакционной смеси используют специальные подходы, известные под общим названием количественного ПЦР-анализа. Для проведения количественного анализа используют специальные ДНК-амплификаторы с оптической насадкой (амплификаторы с детекцией в реальном времени), позволяющих детектировать флуоресценцию внутри реакционной пробирки. С помощью усовершенствованных схем постановки ПЦР можно выявлять патогенные микроорганизмы в очень низкой концентрации.

Таким образом, ПЦР – метод высокой точности в области диагностирования инфекций, вирусных болезней в любой стадии (острой или хронической), а также — на раннем этапе — до очевидных проявлений болезни путем идентификации возбудителей, на основе их ДНК, РНК, являющихся генетическим материалом, в пробах, которые получают от пациента.

Следует подчеркнуть, что диагностика инфекционных заболеваний должна заключаться в использовании одновременно нескольких методов, поскольку отрицательный результат лабораторной диагностики не может полностью исключить диагноз.

зав. КИЛ Филонюк Н.В., биолог КИЛ Спирина Е.Н.

Медицина настоящего и будущего

Основная задача докторов — эффективное лечение трудных патологий. Но стоит заметить, что в современной медицине приоритеты немного сменились. Наиболее перспективными считаются направления ранней диагностики и предотвращения заболеваний. В принципах излечения больных используются современные технологии, фактически, с появлением новых разработок шансы на полноценное выздоровление, улучшение качества и продолжительности жизни, устранение тяжелых последствий и просто спасение жизни в критических ситуациях возросли многократно. Узнаем, что нового появилось в сфере медицины в последнее время.

Инновации в диагностике

Диагностику на данный момент можно назвать одним из важнейших направлений в медицине. Раннее выявление патологических состояний — залог успешного лечения. Любое заболевание лучше поддается терапии на ранних стадиях, а если появляется возможность выявить состояние предболезни, то можно предотвратить ее развитие. Классическая тактика диагностирования состоит из нескольких этапов:

1. сбор анамнеза (anamnesis vitae и anamnesis morbi):
2. осмотр;
3. лабораторное обследование (анализы);
4. инструментальное обследование.

Ультразвук используется для обследования пациентов уже много лет. Первые аппараты казались настоящим чудом: моментальное получение картинки, возможность постановки точного диагноза, безвредность и безболезненность процедуры сделали УЗИ популярным аппаратным методом. Но наука не стоит на месте, прибор постоянно улучшается.

Новые технологии в ультразвуковой диагностике существенно расширили список патологических состояний, которые можно моментально визуализировать. К последним разработкам относятся:

Усовершенствование аппарата УЗИ существенно расширяет возможности и активно используется в разных направлениях медицины.

Томография – методика, которая с помощью приборов обеспечивает точное, четкое и объемное изображение исследуемого объекта. Поскольку организм человека состоит из разных органов и тканей, требуется разнообразие подходов для получения точной информации. На данный момент используется несколько видов томографов:

• Компьютерная. Излучение от исследуемых слоев воспроизводится за счет сложных вычислений и цифрового анализа.
• Магнитно-резонансная. Прибор работает на принципе магнитного резонанса атомов водорода.
• Оптическая. В аппарате используют лазер или инфракрасное излечение.
• Трансмиссионная. Обследование на основе заданной траектории средств томографии, которые могут быть линейными или панорамными.
• Позитронно-эмиссионная. Способ обследования основан на способности накапливать радионуклиды разными тканями. Ее разновидностью стала эмиссионная томография, которая выделена в отдельный метод исследования.

В основе каждого метода лежат физические процессы, но суть остается неизменной – отличные по своей структуре и плотности органы отвечают по-разному. Это позволяет получить точную картину всех процессов, проходящих в организме человека.

Новые технологии в микробиологической диагностике также активно используются в медицинской практике. Для эффективного лечения необходимо определить вид патогенного микроорганизма. Чем быстрее это сделать, тем качественнее будет терапия: препараты подбираются с учетом чувствительности к ним возбудителя болезни.

Современные знания и возможности разных отраслей науки обеспечивают результативность и скорость исследованиям микрофлоры. В разных странах разрабатываются высокоточные аппараты. Их разработка – момент технический, в каждом применяется определенный метод исследования микрофлоры:

Все эти способы существенно сокращают время, необходимое для выявления и оценки патогенных организмов. Используя тот или иной принцип исследования, создаются инновационные методы и аппараты для диагностики.

Экспресс-диагностика – активно развивающаяся отрасль медицины. Достижения науки и техники позволяют разрабатывать новые методики обследования, которые позволяют моментально получить результаты анализов. Если раньше на это уходило несколько часов или дней, то теперь с помощью новейших технологий процесс сокращается до нескольких минут или секунд (в зависимости от сложности теста).

На основе открытий в области генетики, микробиологии, физиологии, патофизиологии и в других медицинских направлениях создаются новые тесты и анализаторы для исследований. Таких прорывов немало, за последнее время стали активно использоваться биомаркеры. Все биомаркеры можно охарактеризовать как индикатор здоровья организма. Идентифицировать с их помощью можно патогенные микроорганизмы (нуклеиновые кислоты, антигены и антитела), перерожденные клетки (онкомаркеры), белки-биомаркеры самых разных заболеваний неинфекционной этиологии (например, аутизма).

Эта методика дает практически неограниченные возможности в диагностике. Приведем некоторые примеры:

Это далеко не все примеры и разработки, которые используются в рамках диагностических мероприятий. Ученые разных стран постоянно совершенствуют способы оценки здоровья и патологических состояний. Параллельно развиваются лечебные технологии. Это фармакология на основе наночастиц, робототехника, работа с патогенными микроорганизмами на уровне их ДНК и другие направления в терапевтическом и хирургическом лечении.

Современная диагностика активно развивается, инновационные технологии открывают все новые перспективы для раннего выявления болезней, что, несомненно, скажется на эффективности их лечения. По сравнению с ранними методиками обследования новейшие способы стали быстрыми и безопасными. Основной тенденцией всех разработок можно назвать неинвазивность, следовательно, они не приносят вреда. При этом приборы, аппараты и тесты позволяют получить предельно точный результат.

Диагностика инфекций (infectio – перевод с латинского – заражение). Инфекционные заболевания человека представляют собой группу болезней, вызываемых специфическими болезнетворными возбудителями, которые могут передаваться от зараженного человека здоровому. Нередки и случаи передачи патогенных агентов человеку от носителей инфекций или заболевших животных (зоонозные заболевания). Следует отметить, что большинство зоонозных инфекционных заболеваний не передается от человека к человеку. У человека и животных (домашних и диких плотоядных) насчитывают более 300 общих инфекционных возбудителей, из которых более 80 заболеваний вызываются бактериями, свыше 100 – вирусами, около 20 - грибами, 80 заболеваний связано с заражением гельминтами и около 20 - простейшими.

Известны инфекционные болезни, вызываемые, так называемыми арбовирусами – вирусами, передающимися людям через укусы насекомых, например клещей, комаров, блох и др., которые инфицируются от домашних или диких животных. Самая распространенная известная арбовирусная инфекция – клещевой энцефалит. Вирус геморрагической лихорадки также передается клещами. Как известно, клещи являются переносчиками и бактериальных инфекций, например клещевого боррелиоза (болезнь Лайма) или туляремии, хотя туляремию относят к зоонозным заболеваниям, передающимся человеку при непосредственном контакте с больными животными (грызунами), а также при употреблении зараженных продуктов или воды (алиментарный путь заражения). Таким образом, для каждой инфекции у человека характерен свой возбудитель и определенный путь передачи. Возбудителями инфекций могут быть бактерии, вирусы, риккетсии (микроорганизмы, сочетающие в себе особенности бактерий и вирусов), спирохеты, грибки, протозойные (паразитирующие простейшие, одноклеточные), глисты, которые выводятся из организма больного человека или животного при выдохе, мочеиспускании, дефекации, кашле, рвоте, и когда при определенных условиях этот биологический патологический материал становится источником заражения здорового человека.

Согласно литературным данным в настоящее время известно 1415 возбудителей инфекционных и паразитарных болезней. Наиболее обширную группу составляют болезни, вызываемые бактериями и риккетсиями (538 нозологий). Второе место принадлежит паразитарным болезням - 353 нозологии. Вирусные инфекции составляют 217 нозологий. Постоянно возникают новые или впервые выявленные инфекционные заболевания. Так, начиная, с 1970-х голов ежегодно регистрируется, по крайней мере, одно инфекционное заболевание. За последние годы стали известны более 30 инфекционных заболевании, это и ВИЧ, легионеллез, эпидемический ротавирусный гастроэнтерит и ряд африканских лихорадок (например лихорадка Эбола).

В настоящее время существенную роль в распространении инфекционных болезней играет развитие туризма, а также миграционные процессы.

Классификация инфекционных заболеваний

Что касается классификации основных инфекционных болезней человека, то существуют разные системы группировки инфекционных заболеваний. В нашей стране одной из наиболее распространенных является классификация Л.В. Громашевского, построенная в зависимости от локализации возбудителя в организме и механизме его передачи, таких групп насчитывается 5:

• кишечные инфекции;
• инфекции дыхательных путей;
• кровяные инфекции;
• инфекции наружных покровов;
• инфекции с различными механизмами передачи, например передающиеся половым путем, воздушно-капельным путем (один из самых распространенных), фекально-оральный, контактный, трансмиссионный, вертикальный от матери к плоду, от матери к новорожденному в родовом акте, внесенные при операциях, инъекциях и т.п.)

Кроме того в РФ принята также международная более многоступенчатая классификация инфекционных заболеваний:

• кишечные инфекции;
• туберкулез;
• бактериальные зоонозы;
• другие бактериальные заболевания;
• полиомиелит и энтеровирусные болезни центрально нервной системы;
• вирусные заболевания, сопровождающиеся высыпаниями;
• вирусные заболевания,которые передаются членистоногими;
• другие вирусные заболевания;
• риккетсиозы и другие инфекции, передаваемые членистоногими;
• сифилис и другие венерические инфекции;
• заболевания. которые вызываются спирохетами;
• грибковые заболевания (микозы);
• гельминтозы;
• другие инфекции и паразитарные заболевания.

Инфекционные заболевания вызывают у пациента значительные изменения в картине крови, при многих инфекционных болезнях изменяется функция различных внутренних органов – печени, сердца, легких, мозга, почек, кишечника, практически все инфекционные заболевания протекают с изменениями широкого спектра биохимических параметров, отражающих различные стороны патогенеза. Установлено также, что, к примеру, вирусы краснухи, герпеса, коксаки, полиомиелита, цитомегаловирус и эховирусы (род энтеровирусов) могут вызывать серьезные нарушения в развитии плода и новорожденного. Кроме того в настоящее время есть основания считать, что некоторые группы вирусов могут быть виновниками возникновения диабета первого типа, к ним относят вирус Коксаки, вирус краснухи, реовирус 3 типа, вирус энцефаломиокардита, вирус эпидемического паротита, цитомегаловирус, вирус гепатита А.

Диагностика инфекций

Диагноз инфекционного заболевания основывается на анамнезе больного, эпидемиологическом анамнезе, включает инструментальные методы обследования и, как правило, диагностика инфекционных заболеваний не обходится без использования комплекса лабораторных методов. Диагностика инфекционного заболевания начинается с базовых лабораторных методов исследования: это – клинический анализ крови. Известно, например, что в клиническом анализе крови лейкоцитоз чаще всего выявляется в результате инфекционного заболевания, что многие вирусные, бактериальные и рикетсиозные болезни приводят к нейтропении (снижение нейтрофилов), а частой причиной лимфоцитоза и/или моноцитоза является инфекционный мононуклеоз.

Такой показатель крови, как скорость оседания эритрорцитотв (СОЭ), не являясь самостоятельным диагностическим показателем в силу своей неспецифичности, является индикатором общего неблагополучия и продолжает активно использоваться в медицинской практике для выявления и мониторирования инфекционных и воспалительных заболеваний различного происхождения.

Общий анализ мочи является лабораторным тестом, который часто используется при исследования инфекционных заболеваний не только почек, но и инфекций другой локализации.

Так некоторые инфекционные заболевания сопровождаются протеинурией нефротического типа (количество белка в моче не менее 3г/л). Например хронические инфекционные заболевания могут стать причиной нефротического синдрома. Развитие протеинурии нефротического типа могут вызвать, например, бактериальный эндокардит, туберкулез, сифилис, лепра, гепатит В и С, мононуклеоз, цитомегаловирусная инфекция, ветряная оспа, малярия, токсоплазмоз, шистосомиаз. Появление в моче бактерий и возникновение воспаления указывает на наличие инфекционного заболевания мочеполовой системы.

Достаточно эффективным при инфекционных заболеваниях является использование комплекса биохимических тестов, поскольку количественные и качественные изменения биохимических показателей в крови происходящие во время болезни, отражают происходящие при заболевании биохимические нарушения и позволяют следить за динамикой патологического процесса и адекватностью лечения.

К таким эффективным биохимическим параметрам, которые исследуются при инфекционных и воспалительных заболеваниях другого происхождения, например, относится – спектр белков сыворотки крови (белки острой фазы), ферменты и некоторые другие биохимические показатели. Использованием специфических лабораторных методов, например, при диагностике причин лихорадки неясного генеза, хронических инфекций выполняют ис.

В практической медицине часто требуется более глубокое лабораторное исследование с следования мазков из горла, посевы крови, мочи и других жидкостей и выделений организма для выявления бактерий, грибков, иногда, при изменениях характера стула, назначают исследования кала на яйца глист.

В настоящее время в лабораторной диагностике для выявления инфекционных возбудителей широко используются следующие специфические лабораторные методы:

• микроскопические методы, позволяющие идентифицировать инфекционного возбудителя в биологическом патологическом материале с помощью разнообразных типов микроскопов после приготовления окрашенных или нативных мазков.
• Культуральный (бактериологический) метод, который заключается в выделении чистой культуры возбудителя из патологического материала, с дальнейшей его идентификацией по морфологическим, культуральным, биохимическим, антигенным, токсикогенным (применяя специфические методы) свойствам и определение его чувствительности к антибиотикам и другим химиотерапевтическим препаратам. Эти исследования часто проводят при подозрении на гнойно-воспалительные заболевания.
• Серологические исследования, в основе которых лежит специфическое взаимодействие антигена и направленных к нему антител. Эти исследования позволяют с диагностической целью определять (качественно и количественно) как антигены так и антитела к ним. Использование в лабораторной практике таких серологических методов как: ИФА(иммунофементный анализ), иммунофлюоресцентный, иммунофлюоресцентныф анализ - позволяет определять в крови больного антитела, относящиеся к различным классам иммуноглобулинов (ИГ А, ИГ М, ИГ Ж). Существование определенной закономерности в динамике выработки специфических антител различных классов при инфекционном заболевании позволяет судить как о стадии так и об интенсивности инфекционного процесса.
• Молекулярно-биологические методы, к которым относится полимеразная цепная реакция (ПЦР-метод).

В основе ПЦР-диагностики лежит молекулярно-биологический метод амплификации (многократное копирование) малых фрагментов нуклеиновых кислот бактерий, вирусов, хламидий, микоплазменных и др. с помощью фермента ДНК- полимереразы. ПЦР-диагностика позволяет провести прямую идентификацию нуклеиновых кислот(РНК или ДНК), то есть генетического материала, инфекционного агента в различном биологическом материале.